本發(fā)明涉及污水檢查井管道內(nèi)雜物清潔技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種管道自清洗裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

隨著城市管網(wǎng)設(shè)施水平的不斷提升和改進，城市污水檢查井管道的內(nèi)雜物處理方式逐漸被研究人員重視。人們對于檢查井管道內(nèi)的雜物，尤其是污泥等的處理手段雖然有多種，但是綜合成本較高，工人的現(xiàn)場作業(yè)強度較大，并且有時還會存在雜物清理不徹底、后期維護成本仍較高、整體的人力和物力耗費較大。因此，提出一種能夠克服上述缺陷的管道自清洗裝置具有重要的研究意義和現(xiàn)實意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的管道雜物處理手段存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于：提供一種管道自清洗裝置及其使用方法，其具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，操作方便、自動化程度高、人員投入較少、生產(chǎn)及維護成本低，有效降低人員成本，滿足節(jié)能環(huán)保要求，能夠被廣泛推廣應(yīng)用等優(yōu)點。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種管道自清洗裝置，所述管道自清洗裝置安裝在上游污水檢查井井口位置處，所述管道自清洗裝置包括底座、擋板、液壓油缸、閥門、油缸支座、液位傳感器、液壓泵站、控制系統(tǒng)；其中，所述擋板的數(shù)量為兩個，且分別位于所述上游污水檢查井井口兩側(cè)；所述底座固定設(shè)置在兩側(cè)擋板的頂部及上游污水檢查井井口的上部位置處；所述液壓油缸設(shè)置在油缸支座上，所述油缸支座設(shè)置在所述底座上；所述上游污水檢查井井口還設(shè)置有檢查門；所述液壓油缸的活塞桿一端與所述檢查門驅(qū)動連接使得檢查門能夠繞著旋轉(zhuǎn)軸作樞轉(zhuǎn)運動，另一端可滑動地設(shè)置在液壓油缸的活塞筒內(nèi)；所述液壓油缸通過閥門與液壓泵站連接；所述液位傳感器設(shè)置于所述上游污水檢查井井口位置處，用于檢測液位高度信號；控制系統(tǒng)分別于液位傳感器和液壓泵站連接；控制系統(tǒng)根據(jù)液位傳感器檢測的實時液位高度與預(yù)設(shè)的液位高度閾值進行比較，當(dāng)實時液位高度到達預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，控制系統(tǒng)控制液壓泵站的液壓控制閥開啟，控制液壓油缸驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)開啟，進而沖洗污水檢查井的管道內(nèi)雜物；當(dāng)實時液位高度低于預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，控制系統(tǒng)控制液壓泵站的液壓控制閥關(guān)閉，控制液壓油缸驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)關(guān)閉，進而達到調(diào)節(jié)上游檢查井井口的水位高度，使得上游檢查井井口的水位勢能增加，待水位再次達到預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，再驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)開啟。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述底座和兩側(cè)的擋板通過膨脹螺栓、化學(xué)螺栓或者混凝土二次澆筑安裝固定在上游污水檢查井井口位置處；所述底座和擋板通過膨脹螺栓或者化學(xué)螺栓固定連接；所述底座和擋板的連接位置處還設(shè)置有加強件，所述加強件為金屬壓板，所述金屬壓板與底座和擋板的接觸面上設(shè)置有耐磨層及防滑層。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述液位傳感器的數(shù)量至少為兩個，且其中兩個傳感器分別設(shè)置在檢查井的井口底部和井口頂部，用于分別檢測低水位高度信號和溢流水位高度信號；同時，將檢測到的低水位高度信號和溢流水位高度信號發(fā)送至控制系統(tǒng)。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述上游污水檢查井井口還設(shè)置有與控制系統(tǒng)連接的視頻監(jiān)控器，所述管道自清洗裝置還包括與控制系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)線連接的遠程監(jiān)控中心，通過視頻監(jiān)控器實時監(jiān)拍上游污水檢查井井口的液位信號、檢查門的啟閉信號及污水檢查井的管道內(nèi)雜物情況通過無線網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)線發(fā)送至遠程監(jiān)控中心，用于遠程監(jiān)控管道自清洗裝置的運行情況。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，控制系統(tǒng)包括plc控制器、計時器、液壓油缸驅(qū)動器、外接輸入模塊接口端，所述計時器、液壓油缸驅(qū)動器和外接輸入模塊接口端分別于plc控制器相連接，所述外接輸入模塊接口端還與液晶觸摸屏相連接，用于操作者手動輸入預(yù)設(shè)時間值；所述計時器實時對上游檢查井井口的檢查門開啟及關(guān)閉兩個運行狀態(tài)下的開啟及關(guān)閉時間進行計數(shù)，并將計數(shù)的結(jié)果發(fā)送至plc控制器；plc控制器根據(jù)計時器發(fā)送的計數(shù)結(jié)果與手動輸入預(yù)設(shè)時間值進行比較，當(dāng)兩者值相同的時，plc控制器控制檢查門開啟或者關(guān)閉。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述控制系統(tǒng)還包括液壓油缸異常情況檢查裝置及油壓異常情況報警裝置，檢查門啟閉異常情況檢查裝置及角度異常情況報警裝置，所述液壓異常檢查裝置包括設(shè)置在液壓油缸的油壓傳感器，所述檢查門啟閉異常情況檢查裝置包括設(shè)置在檢查門轉(zhuǎn)軸上的角度傳感器，所述控制系統(tǒng)包括plc控制器和內(nèi)置油壓存儲模塊、內(nèi)置角度存儲模塊；所述內(nèi)置油壓存儲模塊、油壓異常情況報警裝置和內(nèi)置角度存儲模塊、角度異常情況報警裝置分別于plc控制器相連接，內(nèi)置角度存儲模塊包括10°、20°、30°、45°、60°的預(yù)設(shè)閾值，內(nèi)置油壓存儲模塊包括對應(yīng)于驅(qū)動檢查門運動至開啟角度為10°的第一油壓閾值、對應(yīng)于驅(qū)動檢查門運動至開啟角度為20°的第二油壓閾值、對應(yīng)于驅(qū)動檢查門運動至開啟角度為30°的第三油壓閾值、對應(yīng)于驅(qū)動檢查門運動至開啟角度為45°的第四油壓閾值及對應(yīng)于驅(qū)動檢查門運動至開啟角度為60°的第五油壓閾值；當(dāng)角度傳感器檢測到檢查門運動至10°、20°、30°、45°或60°時，且油壓傳感器檢測的檢查門開啟至10°、20°、30°、45°、60°情況下的油壓值小于10°、20°、30°、45°、60°對應(yīng)的第一油壓閾值、第二油壓閾值、第三油壓閾值、第四油壓閾值、第五油壓閾值時，plc控制器控制油壓異常情況報警裝置發(fā)出報警信號，并將該信號發(fā)送至遠程監(jiān)控中心；當(dāng)油壓傳感器檢測到實時油壓值等于10°、20°、30°、45°、60°對應(yīng)的第一油壓閾值、第二油壓閾值、第三油壓閾值、第四油壓閾值、第五油壓閾值時，且角度傳感器檢測到實時角度值小于10°、20°、30°、45°、60°的預(yù)設(shè)閾值時，plc控制器控制角度異常情況報警裝置發(fā)出報警信號，并將該信號發(fā)送至遠程監(jiān)控中心。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，管道自清洗裝置液壓系統(tǒng)驅(qū)動電源采用市電或者太陽能板發(fā)電和蓄電池供電。

本發(fā)明上述管道自清洗裝置的使用方法包括如下步驟：

1)將管道自清洗裝置固定設(shè)置在上游污水檢查井井口處；

2)安裝在檢查井底部和頂部的液位傳感器分別檢測低水位高度信號和溢流水位高度信號；同時，將檢測到的實時低水位高度信號和溢流水位高度信號發(fā)送至控制系統(tǒng)；

3)控制系統(tǒng)根據(jù)液位傳感器檢測的實時低水位高度信號和溢流水位高度信號轉(zhuǎn)換后與預(yù)設(shè)的液位高度閾值進行比較，當(dāng)實時液位高度到達預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，控制系統(tǒng)控制液壓泵站的液壓控制閥開啟，控制液壓油缸驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)開啟，進而沖洗污水檢查井的管道內(nèi)雜物；當(dāng)實時液位高度低于預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，控制系統(tǒng)控制液壓泵站的液壓控制閥關(guān)閉，控制液壓油缸驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)關(guān)閉，進而達到調(diào)節(jié)上游檢查井井口的水位高度，使得上游檢查井井口的水位勢能增加，待水位再次達到預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，再驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)開啟。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，在步驟3)中，還包括：通過設(shè)置在檢查井井口的視頻監(jiān)控器實時監(jiān)拍上游污水檢查井井口的液位信號、檢查門的啟閉信號及污水檢查井的管道內(nèi)雜物情況通過無線網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)線發(fā)送至遠程監(jiān)控中心，用于遠程監(jiān)控管道自清洗裝置的運行情況。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，在步驟3)中，還包括在檢查井的管道上還設(shè)置有用于檢查和清理管道雜物的cctv檢查車。

采用本發(fā)明的管道自清洗裝置及其使用方法具有如下有益效果：

(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單并且合理，通過在上游污水檢查井的井口設(shè)置本發(fā)明的管道自清洗裝置能夠?qū)⑸嫌蔚乃當(dāng)r截，提高水位，調(diào)節(jié)管道內(nèi)的液位高度所產(chǎn)生的勢能轉(zhuǎn)化成為動能清理管道內(nèi)的淤泥，達到管道清理養(yǎng)護的目的；

(2)整體操作十分方便快捷，操作靈活省力，投入人員少，能夠有效降低生產(chǎn)成本，而且堅固耐久；

(3)能夠?qū)⒐艿纼?nèi)雜物(如淤泥等)非常方便地清理掉，以防地下管道運行不暢，發(fā)生堵冒事故，影響公共安全。

(4)本發(fā)明的管道自清洗裝置對于管網(wǎng)防汛意義重大，還能夠?qū)⑵鋵崿F(xiàn)雨前沖洗合流、雨中封閉截流的目的，做到清洗管道殘留淤泥，保證汛期管道排污通暢，有效控制汛期排污。

(5)自動化程度較高，能夠非常方便的獲取、控制檢查井的檢查門、液位高度信號等現(xiàn)場情況，為遠程監(jiān)控指揮中心的綜合操作帶來有益效果。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明管道自清洗裝置中檢查門處于關(guān)閉狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2位本發(fā)明管道自清洗裝置中檢查門處于開啟狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1-2對本發(fā)明管道自清洗裝置及其使用方法作以詳細說明。

一種管道自清洗裝置，所述管道自清洗裝置安裝在上游污水檢查井井口位置處，所述管道自清洗裝置包括底座1、擋板2、液壓油缸3、閥門、油缸支座4、液位傳感器、液壓泵站、控制系統(tǒng)；其中，所述擋板的數(shù)量為兩個，且分別位于所述上游污水檢查井井口兩側(cè)；所述底座固定設(shè)置在兩側(cè)擋板的頂部及上游污水檢查井井口的上部位置處；所述液壓油缸設(shè)置在油缸支座上，所述油缸支座設(shè)置在所述底座上；所述上游污水檢查井井口還設(shè)置有檢查門5；所述液壓油缸的活塞桿一端與所述檢查門驅(qū)動連接使得檢查門能夠繞著旋轉(zhuǎn)軸6作樞轉(zhuǎn)運動，另一端可滑動地設(shè)置在液壓油缸的活塞筒內(nèi)；所述液壓油缸通過閥門與液壓泵站連接；所述液位傳感器設(shè)置于所述上游污水檢查井井口位置處，用于檢測液位高度信號；控制系統(tǒng)分別于液位傳感器和液壓泵站連接；控制系統(tǒng)根據(jù)液位傳感器檢測的實時液位高度與預(yù)設(shè)的液位高度閾值進行比較，當(dāng)實時液位高度到達預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，控制系統(tǒng)控制液壓泵站的液壓控制閥開啟，控制液壓油缸驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)開啟，進而沖洗污水檢查井的管道內(nèi)雜物；當(dāng)實時液位高度低于預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，控制系統(tǒng)控制液壓泵站的液壓控制閥關(guān)閉，控制液壓油缸驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)關(guān)閉，進而達到調(diào)節(jié)上游檢查井井口的水位高度，使得上游檢查井井口的水位勢能增加，待水位再次達到預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，再驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)開啟。

所述底座和兩側(cè)的擋板通過膨脹螺栓、化學(xué)螺栓或者混凝土二次澆筑安裝固定在上游污水檢查井井口位置處；所述底座和擋板通過膨脹螺栓或者化學(xué)螺栓固定連接；所述底座和擋板的連接位置處還設(shè)置有加強件，所述加強件為金屬壓板，所述金屬壓板與底座和擋板的接觸面上設(shè)置有耐磨層及防滑層。

所述液位傳感器的數(shù)量至少為兩個，且其中兩個傳感器分別設(shè)置在檢查井的井口底部和井口頂部，用于分別檢測低水位高度信號和溢流水位高度信號；同時，將檢測到的低水位高度信號和溢流水位高度信號發(fā)送至控制系統(tǒng)。

所述上游污水檢查井井口還設(shè)置有與控制系統(tǒng)連接的視頻監(jiān)控器，所述管道自清洗裝置還包括與控制系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)線連接的遠程監(jiān)控中心，通過視頻監(jiān)控器實時監(jiān)拍上游污水檢查井井口的液位信號、檢查門的啟閉信號及污水檢查井的管道內(nèi)雜物情況通過無線網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)線發(fā)送至遠程監(jiān)控中心，用于遠程監(jiān)控管道自清洗裝置的運行情況。

控制系統(tǒng)包括plc控制器、計時器、液壓油缸驅(qū)動器、外接輸入模塊接口端，所述計時器、液壓油缸驅(qū)動器和外接輸入模塊接口端分別于plc控制器相連接，所述外接輸入模塊接口端還與液晶觸摸屏相連接，用于操作者手動輸入預(yù)設(shè)時間值；所述計時器實時對上游檢查井井口的檢查門開啟及關(guān)閉兩個運行狀態(tài)下的開啟及關(guān)閉時間進行計數(shù)，并將計數(shù)的結(jié)果發(fā)送至plc控制器；plc控制器根據(jù)計時器發(fā)送的計數(shù)結(jié)果與手動輸入預(yù)設(shè)時間值進行比較，當(dāng)兩者值相同的時，plc控制器控制檢查門開啟或者關(guān)閉。

所述控制系統(tǒng)還包括液壓油缸異常情況檢查裝置及油壓異常情況報警裝置，檢查門啟閉異常情況檢查裝置及角度異常情況報警裝置，所述液壓異常檢查裝置包括設(shè)置在液壓油缸的油壓傳感器，所述檢查門啟閉異常情況檢查裝置包括設(shè)置在檢查門轉(zhuǎn)軸上的角度傳感器，所述控制系統(tǒng)包括plc控制器和內(nèi)置油壓存儲模塊、內(nèi)置角度存儲模塊；所述內(nèi)置油壓存儲模塊、油壓異常情況報警裝置和內(nèi)置角度存儲模塊、角度異常情況報警裝置分別于plc控制器相連接，內(nèi)置角度存儲模塊包括10°、20°、30°、45°、60°的預(yù)設(shè)閾值，內(nèi)置油壓存儲模塊包括對應(yīng)于驅(qū)動檢查門運動至開啟角度為10°的第一油壓閾值、對應(yīng)于驅(qū)動檢查門運動至開啟角度為20°的第二油壓閾值、對應(yīng)于驅(qū)動檢查門運動至開啟角度為30°的第三油壓閾值、對應(yīng)于驅(qū)動檢查門運動至開啟角度為45°的第四油壓閾值及對應(yīng)于驅(qū)動檢查門運動至開啟角度為60°的第五油壓閾值；當(dāng)角度傳感器檢測到檢查門運動至10°、20°、30°、45°或60°時，且油壓傳感器檢測的檢查門開啟至10°、20°、30°、45°、60°情況下的油壓值小于10°、20°、30°、45°、60°對應(yīng)的第一油壓閾值、第二油壓閾值、第三油壓閾值、第四油壓閾值、第五油壓閾值時，plc控制器控制油壓異常情況報警裝置發(fā)出報警信號，并將該信號發(fā)送至遠程監(jiān)控中心；當(dāng)油壓傳感器檢測到實時油壓值等于10°、20°、30°、45°、60°對應(yīng)的第一油壓閾值、第二油壓閾值、第三油壓閾值、第四油壓閾值、第五油壓閾值時，且角度傳感器檢測到實時角度值小于10°、20°、30°、45°、60°的預(yù)設(shè)閾值時，plc控制器控制角度異常情況報警裝置發(fā)出報警信號，并將該信號發(fā)送至遠程監(jiān)控中心。

管道自清洗裝置液壓系統(tǒng)驅(qū)動電源采用市電或者太陽能板發(fā)電和蓄電池供電。

本發(fā)明上述一種管道自清洗裝置的使用方法包括如下步驟：

1)將管道自清洗裝置固定設(shè)置在上游污水檢查井井口處；

2)安裝在檢查井底部和頂部的液位傳感器分別檢測低水位高度信號和溢流水位高度信號；同時，將檢測到的實時低水位高度信號和溢流水位高度信號發(fā)送至控制系統(tǒng)；

3)控制系統(tǒng)根據(jù)液位傳感器檢測的實時低水位高度信號和溢流水位高度信號轉(zhuǎn)換后與預(yù)設(shè)的液位高度閾值進行比較，當(dāng)實時液位高度到達預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，控制系統(tǒng)控制液壓泵站的液壓控制閥開啟，控制液壓油缸驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)開啟，進而沖洗污水檢查井的管道內(nèi)雜物；當(dāng)實時液位高度低于預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，控制系統(tǒng)控制液壓泵站的液壓控制閥關(guān)閉，控制液壓油缸驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)關(guān)閉，進而達到調(diào)節(jié)上游檢查井井口的水位高度，使得上游檢查井井口的水位勢能增加，待水位再次達到預(yù)設(shè)的液位高度閾值時，再驅(qū)動檢查門樞轉(zhuǎn)開啟。

在步驟3)中，還包括：通過設(shè)置在檢查井井口的視頻監(jiān)控器實時監(jiān)拍上游污水檢查井井口的液位信號、檢查門的啟閉信號及污水檢查井的管道內(nèi)雜物情況通過無線網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)線發(fā)送至遠程監(jiān)控中心，用于遠程監(jiān)控管道自清洗裝置的運行情況。

在步驟3)中，還包括在檢查井的管道上還設(shè)置有用于檢查和清理管道雜物的cctv檢查車。

上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。